JP3889097B2 - ちりめん模様の作成方法および作成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はちりめん模様の作成方法および作成装置に関し、特に、建材などの表面に施すちりめん模様の画像をコンピュータを用いて作成する手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
壁紙や化粧板といった建材の表面には、種々の模様が印刷あるいはエンボス加工によって表現されている。このような印刷物やエンボス製品の表面を装飾する模様としては、天然の木材の表面をモチーフとした木目模様が代表的であるが、細かな皺の集合を表現した「ちりめん模様」も広く利用されている。特に、建材の分野では、いわゆるソフトウッド系の木目柄の表面の質感を表現するために、この「ちりめん模様」のエンボス加工が利用されている。
【０００３】
「ちりめん模様」を印刷したり、エンボス加工したりする場合、原稿として用いる原画像が必要になる。このような原画像を得る方法としては、実際のちりめんの生地を写真撮影する方法も考えられるが、通常は、デザイナーが手作業でちりめん模様を描き起こすのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ちりめん模様は、模様の中でも特に細かく込み入った模様である。このため、手作業によるデッサンで描き起こす作業は、非常に時間と労力を必要とする作業になる。しかも、一度描いた模様について、皺の形成態様や込み入り具合などを修正することは非常に困難であり、柄を変更することは実用上不可能である。また、比較的大きな面積をもった壁紙などに用いる場合、単位絵柄を空間的に繰り返し配置して用いるという手法を採ることが多く、この場合、いわゆるリピータブルな絵柄（上辺の模様と下辺の模様とが連続し、右辺の模様と左辺の模様とが連続した絵柄）として、ちりめん模様を描き起こす必要があり、手作業で行う場合には、非常に高度な技術が要求される。
【０００５】
そこで本発明は、コンピュータを利用して所望のちりめん模様を作成することのできる手法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第１の態様は、コンピュータが各段階の処理を実行することにより、所定の模様作成面上にちりめん模様を作成する方法において、
コンピュータが、それぞれが有限長の線からなる骨格図形を多数発生させる骨格図形発生段階と、
コンピュータが、模様作成面上に多数の骨格図形を配置する骨格図形配置段階と、
コンピュータが、模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義段階と、
コンピュータが、参照距離値と所定の画素値とを対応づける所定の画素値テーブルに基づいて、各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与段階と、
コンピュータが、それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力段階と、
を行うようにしたものである。
【０００７】
(2) 本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、骨格図形発生段階で、それぞれ乱数により決定された長さを有する複数ｎ本の線分を、それぞれ乱数により決定された角度をもって相互接続することにより、ｎ本の線分からなる折れ線を形成し、この折れ線を１つの骨格図形とするようにしたものである。
【０００８】
(3) 本発明の第３の態様は、上述の第１または第２の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、骨格図形配置段階で、模様作成面上に規則的に配置された多数の格子点を定義し、各骨格図形を個々の格子点に配置するか、もしくは、予め設定した最大変位量以下の値をとる変位量を個々の格子点ごとに乱数を用いて決定し、個々の格子点をこの変位量だけ変位させて得られる変位点に各骨格図形を配置するようにしたものである。
【０００９】
(4) 本発明の第４の態様は、上述の第３の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、各骨格図形にそれぞれ配向ベクトルをを定義し、各骨格図形を配置する際に、予め設定した最大配置角度の範囲内の値をとる配置角度を乱数を用いて決定し、各骨格図形の配向ベクトルが所定の基準方向に対して、上記配置角度をなすように回転させて配置するようにしたものである。
【００１０】
(5) 本発明の第５の態様は、上述の第１〜第４の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、模様作成面として、同一図形を隣接配置することにより二次元平面を埋め尽くすことが可能な図形を輪郭とする有限平面を用い、
コンピュータが、参照距離値定義段階で、この有限平面の輪郭近傍の画素についての距離を求める際に、輪郭外に同一の模様作成面が隣接配置されているものと仮定し、この隣接配置された模様作成面内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めるようにしたものである。
【００１１】
(6) 本発明の第６の態様は、上位の第１〜第５の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、画素値付与段階で、参照距離値の変化に対して周期的に変化する画素値を対応づけた画素値テーブルを用いるようにしたものである。
【００１２】
(7) 本発明の第７の態様は、上述の第６の態様に係るちりめん模様の作成方法において、
コンピュータが、画素値として、第１の画素値および第２の画素値の二値を用い、参照距離値のとるべき範囲を所定幅をもった複数の区間に分割し、奇数番目の区間については第１の画素値を対応づけ、偶数番目の区間については第２の画素値を対応づける画素値テーブルを用いるようにしたものである。
【００１３】
(8) 本発明の第８の態様は、所定の模様作成面上に、ちりめん模様の画像を作成する装置において、
作成すべきちりめん模様を規定するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
所定の数値範囲内の乱数を発生させる乱数発生手段と、
入力したパラメータに発生させた乱数を作用させて、有限長の線からなる骨格図形を発生させる骨格図形発生手段と、
入力したパラメータに発生させた乱数を作用させて、模様作成面上に骨格図形をランダムに多数配置する骨格図形配置手段と、
模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義手段と、
参照距離値と所定の画素値とを対応づける画素値テーブルを有し、この画素値テーブルに基づいて、各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与手段と、
それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力手段と、
を設けたものである。
【００１４】
以上述べたとおり、本発明に係る方法および装置で作成されたちりめん模様を有する印刷物およびエンボス製品では、模様形成面上に、有限長の線からなる骨格図形が多数定義され、模様形成面上の各画素が、最も近くに存在する骨格図形との距離の値によって一義的に定義される画素値を有し、これら多数の画素の集合によって模様が形成されるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
§０． 概要手順
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１は本発明に係るちりめん模様の作成方法の基本手順を示す流れ図である。これらの各手順は、コンピュータを用いて実行され、実際には、数値データや画像データをメモリ内あるいは記憶媒体内で取り扱う処理になる。この手順の概要は次のとおりである。まず、ステップＳ１において、骨格図形を発生させる。この骨格図形は、発生させるちりめん模様の「核」ともいうべき図形であり、この「核」に肉付けをするような形式で模様を作成するのが本発明の特徴である。多数の骨格図形を発生させたら、ステップＳ２において、これらの骨格図形を模様作成面上に配置する。すなわち、多数の骨格図形がそれぞれ所定位置に割り付けられることになる。もっとも、実際の演算処理においては、ステップＳ１において全骨格図形を発生させた後にステップＳ２においてこれらを配置する、というプロセスを採る代わりに、骨格図形を１つ発生させるたびに配置を行ってゆく、というプロセスを採る方が処理が簡単になる。続いて、模様作成面上に多数の画素を定義し、ステップＳ３において、これら各画素に所定の参照距離値を定義する。ここで、ある画素についての参照距離値とは、「その画素の最も近くに存在する骨格図形との距離」として定義される。続くステップＳ４では、この参照距離値に基づいて、各画素に特定の画素値が付与される。最後のステップＳ５では、これらの画素からなる画像が、ちりめん模様の画像として出力される。以下、これら各ステップについて詳述する。
【００１６】
§１． 骨格図形の発生
まず、ステップＳ１の骨格図形発生の処理を説明する。本発明における「骨格図形」とは、「有限長の線からなる図形」を意味する。図２に、このような骨格図形の一例を示す。ここに示す骨格図形Ｆは、４本の線分Ｌ１〜Ｌ４の端点を相互に接続してなる折れ線からなる図形である。この折れ線の両端点は点Ｄ０および点Ｄ４であり、中間点Ｄ１〜Ｄ３において折れ曲がっている。中間点Ｄ１〜Ｄ３は、それぞれ個々の線分の接続点であり、これら中間点Ｄ１〜Ｄ３において、線分相互の分岐角度θ１〜θ３が定義できる（この例では、各中間点の左側に位置する線分が伸びる方向（破線の方向）に対して、右側に位置する線分の伸びる方向を反時計回りの角度値で示している）。このような骨格図形Ｆは、有限長（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）の線からなる図形であり、本発明で利用するのに適した骨格図形のひとつである。
【００１７】
もっとも、本発明を実施する上で利用できる骨格図形は、このような折れ線からなる骨格図形に限定されるものではなく、どのような形態の骨格図形を用いてもかまわない。たとえば、単なる１本の線分を骨格図形として用いてもよいし、図３(a) に示すような有限長の自由曲線を骨格図形として用いてもよい。また、図３(b) に示すような三角形やその他の多角形、あるいは円、楕円、自由曲線による閉じた図形などを用いることも可能である。また、図３(c) に示すように、折れ線を構成する線分の一部が交差していてもかまわない。
【００１８】
ただ、コンピュータによる演算処理を効率化する上では、図２に示すような折れ線を骨格図形として用いるのが好ましい。このような折れ線からなる骨格図形であれば、図のようにＸ軸およびＹ軸を定義したＸＹ平面上において、５点Ｄ０〜Ｄ４のＸＹ座標値と相互の接続順序（Ｄ０→Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４の順）とを示すデータを用意するだけで、この骨格図形を一義的に定義することが可能になる。また、ランダムな骨格図形を多数発生させる場合にも、折れ線からなる骨格図形を用いた方が効率的である。すなわち、それぞれ乱数により決定された長さを有する複数ｎ本の線分を、それぞれ乱数により決定された角度をもって相互接続することにより、ｎ本の線分からなる折れ線を形成することが可能である。たとえば、図２に示すような４本の線分からなる折れ線を形成する場合であれば、乱数により各線分Ｌ１〜Ｌ４の長さを決定し、乱数により各分岐角度θ１〜θ３を決定すればよい。このように、乱数を利用して多数の骨格図形を発生させるようにすれば、同じ４本の線分からなる折れ線状の骨格図形であっても、その形態や全長は千差万別となる。
【００１９】
なお、ここでは、このような折れ線からなる骨格図形についての中心点と配向ベクトルとを、図４に示すように定義する。まず、この骨格図形の正則外接矩形Ｒ（一組の対辺がＸ軸に平行で、もう一組の対辺がＹ軸に平行な矩形であって、この骨格図形に外接するもの）の中心点Ｃ（２本の対角線の交点）を、この骨格図形自身の中心点と定義する。また、この骨格図形を構成する折れ線の始点Ｄ０から終点Ｄ４へ向かうベクトルＶを、この骨格図形の配向ベクトルと定義する。骨格図形Ｆの中心点Ｃは、後の配置段階において、この骨格図形Ｆの位置を示す代表点として利用され、配向ベクトルＶは、この骨格図形Ｆの配向性を示すベクトルとして利用される。
【００２０】
§２． 骨格図形の配置
次に、ステップＳ２の骨格図形配置の処理を説明する。ここでは、ステップＳ１で発生させた多数の骨格図形を、所定の模様作成面上に配置する処理が実行される。一般に、自然界の模様をコンピュータを用いて人為的に生成する場合、乱数を利用して個々の要素を配置する手法が採られることが多い。しかしながら、本発明のように、ちりめん模様を生成する場合には、「核」となる骨格図形を乱数を利用して全くランダムに配置することは必ずしも適切ではない。実際、骨格図形を全くランダムに配置した状態で以下のプロセスを実施したところ、作成されたちりめん模様には、全体的に粗密のむらが生じ、「均一に分布した皺」を表現する上では好ましくない結果となった。
【００２１】
本願発明者は、この骨格図形の配置段階では、ある程度規則的な配置を行うと、「均一に分布した皺」を表現する上では好ましいことを見出だした。そこで、本実施形態では、模様作成面上に規則的に配置された多数の格子点を定義し、各骨格図形を個々の格子点上に配置するようにしている。図５は、模様作成面Ｍ上に正方格子を定義し、規則的に配置された多数の格子点Ｑを定義した状態を示し、図６は、これら各格子点Ｑ上に、ステップＳ１で発生させた骨格図形Ｆを配置した状態を示す。個々の骨格図形Ｆを個々の格子点Ｑ上に配置する際には、上述した骨格図形の中心点Ｃが格子点Ｑ上にくるようにすればよい。このとき、各骨格図形の向きはある程度ランダムになるようにするとよい。具体的には、各骨格図形の配向ベクトルＶの向きが、個々の骨格図形ごとに異なるような配置を行うとよい。たとえば、１つの骨格図形を配置するたびに、−１８０°〜＋１８０°の範囲内の任意の配置角度φを乱数を利用してランダムに発生させ、骨格図形の配向ベクトルＶが所定の基準方向（たとえば、Ｙ軸方向）に対して配置角度φをなすような向きに、骨格図形を回転させて割り付けを行えばよい。また、配置角度φの範囲に制限を加えることにより、全体的に配向性をもったちりめん模様を作成することも可能になる。たとえば、−１０°〜＋１０°の範囲内で任意の配置角度φを乱数を利用してランダムに発生させるようにすれば、個々の骨格図形はいずれもほぼ所定の基準方向（たとえばＹ軸）を向いて配置されることになり、最終的に得られるちりめん模様も、この基準方向に沿った配向性を有する模様になる。
【００２２】
このように、多数の骨格図形を規則的な格子点上に配置すると、全体的に粗密のムラのない「均一に分布した皺」を表現することが可能になる。骨格図形の中心点は、規則的な格子配列をとることになるが、個々の骨格図形の形態や全長はランダムであり、配置角度もランダムに設定することができるため、全体としては、ランダムな印象を与えるちりめん模様が作成できる。ただ、個々の骨格図形の配置をよりランダムにし、自由度の高いちりめん模様を作成したい場合には、乱数を利用して個々の格子点を所定の変位量だけ変位させるようにすることも可能である。図７は、図５に示す正方格子の各格子点Ｑを、それぞれランダムに決定した所定の変位量だけ変位させて得られる変位点Ｑ^＊を示す図であり、図８は、このような変位点Ｑ^＊上に個々の骨格図形を配置した状態を示す図である。
【００２３】
既に述べたように、骨格図形を全くランダムに配置すると、最終的に得られるちりめん模様に粗密のムラが生じてしまう。このため、変位点Ｑ^＊を得るための変位量には制限を設けるようにするのが好ましい。すなわち、予め所定の最大変位量（たとえば、格子間隔の１／２の量）を設定しておき、この最大変位量以下の値をとる変位量を個々の格子点ごとに乱数を用いて決定するようにすればよい。なお、ここでいう変位量には、変位方向の情報をも含ませておき、変位量の絶対値もその方向もランダムになるようにするのが好ましい。具体的には、Ｘ軸方向の変位量ΔｘとＹ軸方向の変位量Δｙとを組み合わせ、（Δｘ，Δｙ）なる形で変位量を定義するようにし、Δｘ，Δｙのそれぞれを別個に乱数を用いて定義するようにすればよい。
【００２４】
なお、このようにして多数の骨格図形を配置した結果、隣接配置された骨格図形どうしが平面的に重なりを生じたとしても、以下のプロセスを実行する上では何ら支障はない。また、上述の例では、模様作成面Ｍとして矩形の領域を定義しているが、実際には、どのような形状の領域を模様作成面Ｍとして定義してもよく、模様作成面Ｍは必ずしも平面に限定されるものではない。たとえば、三次元物体の表面に模様をマッピングするような場合は、曲面上に模様作成面Ｍを定義することも可能である。
【００２５】
§３． 参照距離値の定義
続いて、ステップＳ３の参照距離値の定義処理を説明する。上述したステップＳ２の処理により、図６あるいは図８に示すように、模様作成面Ｍ上に多数の骨格図形Ｆが配置されたことになる。ただ、ここで配置された骨格図形Ｆは、単なる幾何学上の概念的な線であり、いわゆる画像として認識できる太さをもった線ではない。この骨格図形Ｆは、あくまでも「核」として機能する概念上の構成要素であり、最終的に実体のある模様を作成するためには、多数の画素からなる画像を作成しなければならない。
【００２６】
そこで、このステップＳ３では、まず、模様作成面Ｍ上に多数の画素を定義する。ここでは、ごく一般的な縦横の行列状に画素配列を定義することにする。全画素数は、作成すべきちりめん模様の解像度などを考慮して適宜決定すればよい。こうして定義した個々の画素について、参照距離値なるものを定義する。ここで、参照距離値は、「その画素の最も近くに存在する骨格図形との距離」として定義される値である。たとえば、図９に示す例を考える。この例では、模様作成面（ＸＹ平面）上に、３つの骨格図形Ｆ１〜Ｆ３が配置された状態が示されている。この模様作成面上には、多数の画素が定義されているが、そのうちの３つの画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を例にとって、参照距離値を求めてみよう。まず、画素Ｐ１については、図示のとおり、最も近くに存在する骨格図形はＦ１であり、距離はｄ１（ここでは、各画素の中心点と骨格図形との距離をとっている）になる。一方、画素Ｐ２については、最も近くに存在する骨格図形はＦ２であり、距離はｄ２となる。更に、画素Ｐ３については、最も近くに存在する骨格図形はＦ３であり、距離はｄ３となる。結局、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３について、それぞれ参照距離値ｄ１，ｄ２，ｄ３が定義されることになる。
【００２７】
このようにして、模様作成面上の画素配列を構成する全画素について、参照距離値が定義されることになる。なお、以後のプロセスを実施する上では、各画素についての参照距離値の情報のみが必要であり、最も近くに存在する骨格図形を特定する情報は必要ない。したがって、たとえば、画素Ｐ１については、「その参照距離値はｄ１である」という情報が得られていれば十分であり、「最も近くに存在する骨格図形はＦ１である」という情報は必要ない。こうして、ステップＳ３では、個々の画素にそれぞれ１つずつの参照距離値が定義され、結局、模様作成面上には、参照距離値をスカラー値とする一種のスカラー場が形成されたことになる。後述するように、このスカラー値は、画素値に対応づけられることになる。
【００２８】
ところで、壁紙などの比較的大きな面積をもった印刷物やエンボス製品に模様を施す場合、単位絵柄を空間的に繰り返し配置するという手法を採ることが多い。たとえば、一辺３０ｃｍの正方形状の単位絵柄からなる模様を作成し、この単位絵柄を３行３列に隣接配置すれば、全体として９０ｃｍ四方の模様を得ることができる。ただ、このような手法を採る場合、単位絵柄の境界線において模様が不連続になるのを避けるため、いわゆるリピータブルな単位絵柄を作成する必要がある。たとえば、上述のような３行３列の繰り返し配置を行う場合には、上辺の模様と下辺の模様とが連続し、右辺の模様と左辺の模様とが連続するような絵柄を作成する必要がある。
【００２９】
このように、最終的にリピータブルな単位絵柄としての性質をもったちりめん模様を作成する場合は、このステップＳ３において、次のような工夫を行えばよい。まず、模様作成面として、同一図形を隣接配置することにより二次元平面を埋め尽くすことが可能な図形を輪郭とする有限平面を用いるようにする。図５〜図８に示すような矩形の輪郭をもつ模様作成面Ｍは、このような有限平面の代表である。ただ、二次元平面を埋め尽くすことができる図形は、矩形以外にも、正三角形、二等辺三角形、六角形などがあり、これらの図形を輪郭とする有限平面を模様作成面として用いてもかまわない。そして、このステップＳ３における参照距離値定義段階で、模様作成面の輪郭近傍の画素についての距離を求める際に、輪郭外に同一の模様作成面が隣接配置されているものと仮定し、この隣接配置された模様作成面内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めるようにするのである。
【００３０】
図１０は、このような手法の概念図である。図の中央に示す模様作成面Ｍ０が、実際にちりめん模様を作成する対象となる模様作成面である。この例では、その周囲に４個の模様作成面Ｍ１〜Ｍ４が配置されている。これらの模様作成面Ｍ１〜Ｍ４は、いずれも模様作成面Ｍ０と同一のものであり、いずれの模様作成面にも、たとえば図６に示すように多数の骨格図形が全く同一の態様で配置されている。ここで、模様作成面Ｍ０の輪郭近傍（図にハッチングを施した領域）の画素についての距離を求める場合、輪郭外に隣接配置された模様作成面Ｍ１〜Ｍ４の輪郭近傍（図にハッチングを施した領域）内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めるようにするのである。たとえば、模様作成面Ｍ０の下辺近傍の画素Ｐｚ０（これは、模様作成面Ｍ３の下辺近傍の画素Ｐｚ３と同一のもの）についての距離を求める場合は、模様作成面Ｍ４の上辺近傍に存在する骨格図形Ｆｚ４（これは、模様作成面Ｍ０の上辺近傍に存在する骨格図形Ｆｚ０と同一のもの）をも考慮することになり、もし、画素Ｐｚ０に最も近い骨格図形が模様作成面Ｍ４の上辺近傍に存在する骨格図形Ｆｚ４であった場合には、この骨格図形Ｆｚ４との距離を画素Ｐｚ０についての参照距離値として定義すればよい。
【００３１】
このような手法で、模様作成面Ｍ０内の全画素について、それぞれ参照距離値を定義して、二次元スカラー場を形成すれば、この二次元スカラー場はリピータブルな場となる。すなわち、この二次元スカラー場を上下左右に多数隣接配置した場合であっても、境界部分におけるスカラー値の不連続性は生じない。このため、模様作成面Ｍ０上に最終的に作成されるちりめん模様も、リピータブルな絵柄となり、上下左右に多数隣接配置した場合であっても、境界部分における模様の不連続は生じなくなる。
【００３２】
§４． 画素値の付与
こうして、個々の画素について、それぞれ参照距離値が定義されたら、ステップＳ４において、各参照距離値に基づいて画素値を付与する処理が行われる。この処理は、予め用意された画素値テーブルに基づいて一義的に行うことができる。画素値テーブルは、参照距離値と所定の画素値との対応づけを定義したテーブルであり、最終的に作成するちりめん模様の色合い、濃淡差などを考慮して用意される。図１１は、このような画素値テーブルの一例を示す図である。この例では、横軸に参照距離値、縦軸に画素値がとられ、両者の対応関係が関数の形式で定義されている。本発明における「画素値テーブル」とは、このように、参照距離値と画素値とを対応づけることができるテーブルであればどのような形態のものでもよく、いわゆる表形式のテーブルだけでなく、関数式として定義したテーブルであってもかまわない。
【００３３】
画素値として、たとえば０〜２５５までの８ビットの値を対応づけるようにすれば、最終的に各参照距離値は８ビットの画素値に変換され、模様作成面上には、８ビットの画素値をもつ画素の集合によって表現されたちりめん模様が作成されることになる。この８ビットの画素値を階調値として用いてモノクロ印刷を行えば、２５６段階の階調変化をもったちりめん模様が得られることになる。もちろん、Ｃ，Ｍ，Ｙなどの各色要素ごとに画素値を定義するようにすれば、カラーのちりめん模様を得ることも可能である。また、画素値としては、必ずしも階調値を定義する必要はなく、別に用意したカラーパレット上の色番号を画素値として定義することも可能である。たとえば、任意の２５６色をカラーパレット上に定義し、この定義した色に０〜２５５番までの色番号を付与しておき、画素値として０〜２５５番までの色番号を定義しておくようにすれば、カラーパレット上に用意した色を用いたちりめん模様を作成することができる。
【００３４】
図１１に示す画素値テーブルでは、画素値の定義の仕方に特に規則性はみられないが、幾重にも重なった多数の皺を強調したちりめん模様を作成する上では、参照距離値の変化に対して周期的に変化する画素値を対応づけた画素値テーブルを用いるのが好ましい。図１２は、このような画素値テーブルの一例を示す図である。参照距離値を示す横軸は、４つの区間▲１▼〜▲４▼に分割されており、各区間ごとに全く同じ形態の関数が定義されている。すなわち、参照距離値の変化に対して、周期的に変化するような画素値の関数が定義されていることになる。
【００３５】
図１３に示す画素値テーブルは、画素値として“０”および“１”の二値のみを用い、参照距離値の変化に対して周期的に変化するような画素値を対応づけた画素値テーブルである。すなわち、参照距離値のとるべき範囲は所定幅をもった複数の区間▲１▼，▲２▼，…に分割され、奇数番目の区間については画素値“０”が対応づけられ、偶数番目の区間については画素値“１”が対応づけられている。このような画素値テーブルを用いて画素値の付与を行うと、白画素および黒画素から構成される二値画像として、非常に鮮明なちりめん模様を得ることができる。図１４は、このような二値画像として得たちりめん模様の部分拡大図である（厳密には、各隅部に曲線が現れるが、図示の便宜上、直線からなる単純なパターンとして示した）。中央に核となる骨格図形Ｆが配置されており、この骨格図形Ｆを幾重にも取り巻くようなパターン形成がなされていることがわかる。ここに示されている部分は、いわば１つの骨格図形Ｆの勢力圏内の画素からなるパターンであり、実際には、それぞれ独自の勢力圏をもった多数の骨格図形が隣接して配置されることになるが、各勢力圏の境界部分では、パターンは自然に融合した状態となり、全体として違和感のない自然なちりめん模様が形成される。
【００３６】
このような二値画像からなるちりめん模様は、特に、エンボス製品に利用するのに適している。たとえば、図１４に示されている白い領域を凸、黒い領域を凹とするようなエンボス加工を行ってこのちりめん模様を表現すれば、いわゆるソフトウッド系の木目柄に適した質感を表現することができる。ここで、白い領域の幅、黒い領域の幅は、いずれも図１３に示す画素値テーブルにおける横軸の各分割区間の幅に対応しており、この幅を調整することにより、任意の幅をもったパターン形成が可能になる。
【００３７】
§５． 画像の出力
これまで述べてきた一連の処理は、いずれもコンピュータ内部のデータ処理として実行され、ステップＳ４の画素値付与が完了した段階では、ちりめん模様を表わすラスター画像データがコンピュータ内に作成されたことになる。そこで、最後のステップＳ５において、このラスター画像データの出力が行われる。この画像出力は、後の印刷工程やエンボス工程に適した形態で行えばよい。たとえば、製版フィルム上に画像を物理的に出力することもできるし、刷版装置へラスター画像データのまま出力することもできる。あるいは、ラスター画像データのまま外部記憶装置へと出力し、一時的に格納しておくこともできる。
【００３８】
本発明のひとつの特徴は、このようにして出力された結果を見ながら、修正を施すことが容易にできる点である。たとえば、核となる骨格図形の密度をより高くしたい場合には、図５に示す格子点の密度をより高めた上で、上述の処理をやり直せばよいし、皺を構成する線の幅をより細かくしたい場合には、図１３に示す画素値テーブルの分割区間の幅を狭く設定しなおした上で、上述の処理をやり直せばよい。
【００３９】
結局、本発明に係る手法で作成されたちりめん模様の画像は、次のような特徴を有することになる。まず、模様形成面上に、有限長の線からなる骨格図形が多数定義される。そして、この模様形成面上には、多数の画素が定義されており、各画素は、最も近くに存在する骨格図形との距離の値によって一義的に定義される画素値を有している。このような特徴をもった画像により形成されるちりめん模様は、コンピュータを用いて作成するのに適し、比較的単純なアルゴリズムで作成が可能になる。また、パラメータの設定が容易であり、要望どおりの態様をもった模様を簡単に得ることができるようになる。
【００４０】
§６． ちりめん模様の作成装置
図１５は、上述した方法を実施するために用いるちりめん模様の作成装置の基本構成を示すブロック図である。実際には、この装置は、コンピュータを利用して構築されることになるが、ここではその機能に着目し、複数の機能ブロックの集合としてとらえることにする。
【００４１】
まず、パラメータ入力手段１０は、作成すべきちりめん模様を規定するパラメータを入力する手段であり、オペレータは、このパラメータ入力手段１０に対して種々のパラメータを入力することになる。具体的には、模様作成面のサイズを示すパラメータ、格子点の間隔を示すパラメータ、骨格図形の形状を示すパラメータ、骨格図形の配置態様を示すパラメータ、画像の解像度を示すパラメータ、画素値テーブルを定義するパラメータ、などが設定されることになる。
【００４２】
乱数発生手段２０は、所定の数値範囲内の乱数を発生させる機能を有する。この乱数は、骨格図形の発生処理や配置処理において利用されることになる。骨格図形発生手段３０は、パラメータ入力手段１０に入力されたパラメータに、乱数発生手段２０で発生した乱数を作用させて、有限長の線からなる骨格図形を発生させる機能を有し、具体的には上述の§１で述べた処理を実行する。また、骨格図形配置手段４０は、パラメータ入力手段１０に入力されたパラメータに、乱数発生手段２０で発生した乱数を作用させて、模様作成面上に骨格図形をランダムに配置する機能を有し、具体的には上述の§２で述べた処理を実行する。なお、実際のプログラムを作成する際には、骨格図形発生手段３０で１つの骨格図形を発生させたら、続いて、骨格図形配置手段４０でこれを配置する処理を行い、再び骨格図形発生手段３０で１つの骨格図形を発生させ、骨格図形配置手段４０でこれを配置する処理を行う、という手順を繰り返し実行すると、効率の良い処理プロセスが実現できる。
【００４３】
参照距離値定義手段５０は、模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する機能を有し、具体的には上述の§３で述べた処理を実行する。また、画素値付与手段６０は、参照距離値と所定の画素値とを対応づける画素値テーブルを有し、この画素値テーブルに基づいて、各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける機能を有する。具体的には上述の§４で述べた処理を実行することになる。画像出力手段７０は、それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する機能を有し、具体的には上述の§５で述べた処理を実行する。こうして、最終的にちりめん模様を有する画像Ｇが出力されることになる。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明に係るちりめん模様の作成方法を、より具体的な実施例に基づいて説明する。この実施例は、図１４にその一部を示すような二値画像からなるちりめん模様を作成する例である。図１６は、この実施例の前半段階の手順を示す流れ図、図１７はこの実施例の後半段階の手順を示す流れ図である。
【００４５】
前半段階の手順は次のとおりである。まず、図１６のステップＳ１１において、種々のパラメータの入力が行われる。まず、作成すべき画像のサイズを示す横の寸法width と縦の寸法heightとが入力される。次に、線幅ｗｌが入力される。この線幅ｗｌは、図１４に示す例における黒い領域あるいは白い領域の幅に相当する。続いて入力される正方格子の間隔ｄｓは、図５に示すような格子点Ｑの縦横の間隔である。更に、骨格図形配置角最大値φmax と格子点の変位量最大値dpmax とが入力される。骨格図形配置角最大値φmax は、骨格図形を配置する際の配置角（図４に示す配向ベクトルＶと模様作成面上の基準方向とのなす角）の上限を示す値であり、たとえば、φmax ＝１０°に設定した場合、実際の配置角度は−１０°〜＋１０°の範囲内に制限されることになり、かなり配向性の強いちりめん模様が作成されることになる。これに対し、たとえば、φmax ＝９０°に設定すると、配置角度は−９０°〜＋９０°に分布することになり、実質的に配向性をもたない模様が形成されることになる。一方、格子点の変位量最大値dpmax は、図７に示すように、規則的な格子点Ｑを所定の変位量だけ変位させて変位点Ｑ^＊を定義する際の変位量の上限を示す値であり、Ｘ方向の変位量の最大値およびＹ方向の変位量の最大値を示す値となる。
【００４６】
続くステップＳ１２では、縦横方向の格子点の数が演算される。すなわち、横方向の格子点の数ｎｓｘは、ｎｓｘ＝width ／ｄｓで演算され、縦方向の格子点の数ｎｓｙは、ｎｓｙ＝height／ｄｓで演算される（流れ図では、各変数に所定の数値を代入する意味を示す一般的な記号「：＝」を用いて演算式を定義している）。次のステップＳ１３では、格子点間隔の厳密な再計算が行われる。すなわち、ステップＳ１１で入力した格子間隔ｄｓは正方格子についてのものであるが、画像サイズwidth ×heightによっては、このような正方格子では厳密に等間隔な格子点配置ができない。そこで、このステップＳ１３において、Ｘ軸方向の厳密な格子点間隔ｄｓｘをｄｓｘ＝width ／ｎｓｘと定義し、Ｙ軸方向の厳密な格子点間隔ｄｓｙをｄｓｙ＝height／ｎｓｙと定義しなおしている。このような厳密な定義は、特に、リピータブルな単位画像としてのちりめん模様を作成する場合に重要である。
【００４７】
次のステップＳ１４では、着目中の格子点の列番号を示すパラメータｉｓｘと、行番号を示すパラメータｉｓｙとを、それぞれ初期値１に設定する。したがって、この時点では、まず、１行１列目の格子点が着目されることになる。
【００４８】
続くステップＳ１５では、骨格図形が１つ作成される。骨格図形を作成する具体的な手順については、後に図１８を参照しながら述べることにする。ここでは、一応、図４に示すような骨格図形Ｆが１つ作成されたものとする。続くステップＳ１６では、骨格図形の配置角度φｔ、格子点の変位量ｄｐｘ，ｄｐｙが定義される。まず、配置角度φｔは、φｔ＝ｒｎｄ（−１，＋１）＊φmax なる演算式で定義される。ここで、ｒｎｄ（ａ，ｂ）はａ〜ｂの範囲内の乱数を意味する。たとえば、ステップＳ１１において、φmax ＝１０°に設定した場合、φｔは−１０°〜＋１０°の範囲内の任意の角度として定義されることになる。また、Ｘ軸方向の変位量ｄｐｘは、ｄｐｘ＝ｒｎｄ（０，１）＊dpmax なる演算式で定義され、Ｙ軸方向の変位量ｄｐｙは、ｄｐｙ＝ｒｎｄ（０，１）＊dpmax なる演算式で定義される。たとえば、ステップＳ１１においてdpmax ＝１ｍｍに設定した場合、ｄｐｘおよびｄｐｙは、０ｍｍ〜＋１ｍｍの範囲内の任意の変位量として定義される。次のステップＳ１７では、ステップＳ１５で作成した１つの骨格図形を、ステップＳ１６で定義した条件で配置する処理が行われる。この配置処理の具体的な手順については、後に図１９を参照しながら述べることにする。
【００４９】
こうして、１つの格子点について、１つの骨格図形が配置されたら、ステップＳ１８およびＳ１９を経て、同じ行の隣接する格子点についての配置を繰り返し実行し、１行の格子点すべてについての配置処理が完了したら、ステップＳ２０〜Ｓ２２を経て、すべての行について同様の配置処理を繰り返し実行する。以上で、前半段階の処理は完了である。これにより、たとえば図８に示すように、模様作成面Ｍ上に多数の骨格図形がランダムに配置されたことになる。
【００５０】
一方、後半段階の手順は次のとおりである。まず、図１７のステップＳ２３において、種々のパラメータの入力が行われる。ここで入力されるパラメータの一部は、前半段階で入力されたパラメータである。すなわち、作成すべき画像のサイズを示す横の寸法width および縦の寸法height、線幅ｗｌはステップＳ１１で入力されたものと同じである。また、配置された骨格図形の総数ｎｓは、前半段階で定義された格子点の数に等しく、ｎｓ＝ｎｓｘ＊ｎｓｙとして求まる。また、１骨格図形中の線分数ｎｌは、ステップＳ１５（詳細な手順は後述）の骨格図形作成処理で入力されるパラメータであり、たとえば、図２に示す骨格図形Ｆのように、４本の線分Ｌ１〜Ｌ４によって骨格図形を構成する場合、ｎｌ＝４になる。また、骨格図形の座標（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））は、骨格図形を構成する線分の各端点の座標を示すパラメータであり、たとえば、図２に示すような骨格図形Ｆの場合、配置された状態における始点Ｄ０の座標（ｘ（０），ｙ（０））、中間点Ｄ１の座標（ｘ（１），ｙ（１））、中間点Ｄ２の座標（ｘ（２），ｙ（２））、中間点Ｄ３の座標（ｘ（３），ｙ（３））、終点Ｄ４の座標（ｘ（４），ｙ（４））が入力されることになる。ステップＳ２３では、このような座標値の組み合わせが、合計ｎｓ組入力される。
【００５１】
続いて、ステップＳ２４において、着目中の画素の列番号を示すパラメータｉｘと、行番号を示すパラメータｉｙとが、それぞれ初期値１に設定される。したがって、この時点では、まず、１行１列目の画素が着目されることになる。
【００５２】
ステップＳ２５では、着目中の画素（ｉｘ，ｉｙ）についての参照距離値ｄmin が定義される。すなわち、この着目画素から最も近い骨格図形に対する距離を求める処理が行われることになる。この処理の詳細については、後に図２０の流れ図を参照しながら説明する。続いて、ステップＳ２６では、この着目画素について定義された参照距離値ｄmin が、どの区間に所属するかが演算される。すなわち、まず、ｆval ＝ｄmin ／ｗｌなる演算で実数ｆval が求められ、これを整数化した値ｉval が求められる。この値ｉval は、図１３における区間▲１▼，▲２▼，…を示す値であり、線幅ｗｌは、この区間の幅に相当する。続くステップＳ２７において、値ｉval が奇数か偶数かが判断され、奇数の場合はステップＳ２８においてこの着目中の画素に画素値“０”が付与され、偶数の場合はステップＳ２９においてこの着目中の画素に画素値“１”が付与されることになる。
【００５３】
こうして、１つの着目画素について、所定の画素値が付与されたら、ステップＳ３０およびＳ３１を経て、同じ行の隣接する画素についての画素値付与処理を繰り返し実行し、１行の画素すべてについての処理が完了したら、ステップＳ３２〜Ｓ３３を経て、すべての行の画素について同様の画素値付与処理を繰り返し実行する。こうして全画素について画素値が付与されたら、最後に、ステップＳ３４において、画素データの出力が行われる。
【００５４】
続いて、図１８に示す流れ図を参照しながら、上述したステップＳ１５（図１６）における骨格図形作成処理の詳細な手順を説明する。まず、ステップＳ４１において、１骨格図形中の線分数ｎｌと、線分長の最大値Ｌmax および最小値Ｌmin と、最大分岐角度θmax と、をパラメータとして入力する。ここで、線分数ｎｌは、１骨格図形を構成する線分の数を示し、たとえば、図２に示す骨格図形Ｆは、ｎｌ＝４なる設定により得られる。また、線分長の最大値Ｌmax および最小値Ｌmin は、図２に示す骨格図形Ｆにおける各線分Ｌ１〜Ｌ４の長さの最大値および最小値を規定するパラメータであり、最大分岐角度θmax は、図２に示す骨格図形Ｆにおける線分相互の分岐角度θ１〜θ３の絶対値の最大値を規定するパラメータである（ただし、この実施例では−９０°≦θ≦＋９０°に設定）。
【００５５】
次のステップＳ４２では、種々の変数の初期設定がなされる。変数ｉｌは、現在着目中の骨格頂点（骨格図形を構成する線分の端点）の番号を示す変数であり、ｉｌ＝０なる初期設定により、図２に示す骨格図形Ｆを作成する場合であれば、頂点Ｄ０が最初に着目する骨格頂点となる。変数θは、現在の着目中の骨格頂点から伸ばす線分の方向を示す角度変数である。この実施例では、Ｙ軸方向をθ＝０°と定義している。また、変数ｘ（ｉｌ）およびｙ（ｉｌ）は、着目中の骨格頂点のＸ座標値およびＹ座標値を示す変数であり、この実施例では最初の頂点を原点とするＸＹ座標系を用いている。すなわち、図２に示す骨格図形Ｆを作成する場合であれば、最初の頂点Ｄ０が原点（０，０）に定義されることになる。
【００５６】
ステップＳ４３では、骨格頂点の番号を示す変数ｉｌが１だけインクリメントされ、続くステップＳ４４は、新たな骨格頂点の座標値（ｘ（ｉｌ），ｙ（ｉｌ））が決定される。すなわち、まず、新たなθの値が、θ＋ｒｎｄ（−１，＋１）＊θmax なる演算でランダムに決定され、線分の長さＬが、Ｌ＝Ｌmin ＋ｒｎｄ（０，１）＊（Ｌmax −Ｌmin ）なる演算でランダムに決定される。結局、新たな骨格頂点のＸ座標値ｘ（ｉｌ）は、旧骨格頂点のＸ座標値ｘ（ｉｌ−１）にＬ＊ｓｉｎθを加えることにより得られ、新たな骨格頂点のＹ座標値ｙ（ｉｌ）は、旧骨格頂点のＹ座標値ｙ（ｉｌ−１）にＬ＊ｃｏｓθを加えることにより得られる。
【００５７】
以上の処理が、ステップＳ４５を経て、ｉｌ＝ｎｌになるまで繰り返し実行され、１つの骨格図形が作成されることになる。たとえば、図２に示す骨格図形Ｆは、上述の処理を４回繰り返すことにより作成される。
【００５８】
続いて、図１９に示す流れ図を参照しながら、上述したステップＳ１７（図１６）における骨格図形配置処理の詳細な手順を説明する。まず、ステップＳ５１において、１骨格図形中の線分数ｎｌと、骨格頂点座標列（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））と、骨格図形の配向ベクトルの向きφｓ（たとえば、図４に示す骨格図形Ｆであれば、配向ベクトルＶとＹ軸とのなす角度）と、骨格図形の中心点の座標ｘｃ，ｙｃ（たとえば、図４に示す骨格図形Ｆであれば、始点Ｄ０を原点にとったときの中心点Ｃの相対座標）と、骨格図形の配置角φｔと、格子点座標（ｐｘ，ｐｙ）と、格子点の変位量（ｄｐｘ，ｄｐｙ）と、がパラメータとして入力される。これらの各パラメータは、いずれも前段までのプロセスで得られている。
【００５９】
次のステップＳ５２では、実質回転角度φが、φ＝φｔ−φｓなる演算によって求められる。ここで、φｔは、ステップＳ１６において定義された配置角であり、φｓはステップＳ１５で作成された骨格図形の配向ベクトルの向きを示す角度である。ステップＳ１５で作成された骨格図形は、既にＹ軸に対して角度φｓだけ傾斜しているため、この骨格図形を配置角φｔで配置するためには、実質的にφｔ−φｓなる差に相当する角度だけ回転させて配置すればよい。実質回転角度φは、この実質的な回転角度を示すものである。続くステップＳ５３では、実質中心点座標が、ｑｘ＝ｐｘ＋ｄｐｘ、ｑｙ＝ｐｙ＋ｄｐｙなる演算によって求められる。ここで、（ｐｘ，ｐｙ）は骨格図形を配置すべき格子点Ｑの座標であり、（ｄｐｘ，ｄｐｙ）は各座標軸方向の変位量である。したがって、座標（ｑｘ，ｑｙ）は変位点Ｑ^＊の座標を示すものであり、骨格図形は、この変位点Ｑ^＊にその中心点Ｃを重ねるようにして配置すればよいことになる。
【００６０】
次のステップＳ５４では、骨格頂点の番号を示す変数ｉｌを初期値０に設定し、ステップＳ５５において、実質回転角度φだけ回転させるための演算を行う。すなわち、実質回転角度φだけ回転させた後の、第ｉｌ番目の骨格頂点の新たな座標値ｘ（ｉｌ），ｙ（ｉｌ）を求める演算が行われる。まず、旧座標値ｘ（ｉｌ），ｙ（ｉｌ）から、中心点Ｃの相対座標値ｘｃ，ｙｃを差し引き、中心点Ｃを基準とした相対座標値に変換する。続いて、この中心点Ｃを原点とした極座標（ｒ，θ）により、第ｉｌ番目の骨格頂点の位置を表現する。そして、θの値を、実質回転角度φを加えることにより更新し、回転後の極座標（ｒ，θ）を求める。最後に、ｘ（ｉｌ）＝ｒ＊ｃｏｓθ、ｙ（ｉｌ）＝ｒ＊ｓｉｎθなる演算により、回転後の新たな座標値ｘ（ｉｌ），ｙ（ｉｌ）を求める。続く、ステップＳ５６では、実質中心点座標（ｑｘ，ｑｙ）に、回転後の骨格図形Ｆの中心点Ｃを重ねるように配置した場合の第ｉｌ番目の骨格頂点の座標値が、新たな座標値ｘ（ｉｌ），ｙ（ｉｌ）として求められる。
【００６１】
このような処理が、ステップＳ５７およびＳ５８を経て、第ｎｌ番目の骨格頂点についてまで繰り返し実行され、１つの骨格図形の配置処理が完了する。
【００６２】
次に、図２０に示す流れ図を参照しながら、上述したステップＳ２５（図１７）における参照距離値定義処理の詳細な手順を説明する。ここでは、１つの着目画素についての参照距離値を決定する手順を示す。まず、ステップＳ６１において、画像サイズwidth およびheightと、着目画素の座標（ｉｘ，ｉｙ：画素の中心位置）と、骨格図形の総数ｎｓと、１骨格図形中の線分数ｎｌと、骨格図形の座標（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））と、がパラメータとして入力される。これらの各パラメータは、いずれも前段までのプロセスで得られている。
【００６３】
次のステップＳ６２では、全ｎｓ組の骨格図形のうちの着目すべき骨格図形の番号を示す変数ｉｓが初期値１に設定され、ステップＳ６３では求めるべき参照距離値ｄmin の初期値として無限大が設定され、ステップＳ６４において、第ｉｓ番目の骨格図形が着目される。そして、ステップＳ６５において、第ｉｓ番目の骨格図形を構成するｎｌ本の線分のうちの着目すべき線分の番号を示す変数ｉｌが初期値１に設定される。
【００６４】
続いて、ステップＳ６６において、着目した骨格図形内の着目した線分（すなわち、第ｉｓ番目の骨格図形を構成する第ｉｌ番目の線分）と、着目画素との距離ｄｉｓｔが求められる。この距離ｄｉｓｔは、点（ｉｘ，ｉｙ）と線分（ｘ（ｉｌ−１），ｙ（ｉｌ−１））−（ｘ（ｉｌ），ｙ（ｉｌ））とのユークリッド距離として求めることができる（ユークリッド距離の他、デジタル画像の４近傍距離、８近傍距離、８角形距離などを用いてもかまわない）。ただ、この実施例では、いわゆるリピータブルな単位絵柄として利用できるようなちりめん模様を作成するために、図１０に示すように、上下左右に全く同一の模様作成面が隣接配置されているものとして、最も近くに存在する骨格図形との距離を求めるようにしている。もっとも、このステップＳ６６に示す演算は、効率的な演算を行うために若干凝らした手法を用いている。すなわち、図１０で説明した概念は、模様作成面Ｍ０内の所定の画素についての参照距離値を求めるために、５つの模様作成面Ｍ０〜Ｍ５上の骨格図形を考慮するような演算を行うというものであったが、このステップＳ６６で行っている演算は、逆に、５つの模様作成面Ｍ０〜Ｍ５上の同一の画素について、模様作成面Ｍ０上の単一の骨格図形との距離を求める演算になっている。ステップＳ６６に示す５つの演算式により、５つの距離値ｄｉｓｔ０〜ｄｉｓｔ４が求まることになるが、ここで、ｄｉｓｔ０は模様作成面Ｍ０内の画素と模様作成面Ｍ０内の骨格図形との距離を示し、ｄｉｓｔ１は模様作成面Ｍ１内の画素と模様作成面Ｍ０内の骨格図形との距離を示し、ｄｉｓｔ２は模様作成面Ｍ２内の画素と模様作成面Ｍ０内の骨格図形との距離を示し、ｄｉｓｔ３は模様作成面Ｍ３内の画素と模様作成面Ｍ０内の骨格図形との距離を示し、ｄｉｓｔ４は模様作成面Ｍ４内の画素と模様作成面Ｍ０内の骨格図形との距離を示す。そして、ステップＳ６７において、ｄmin ，ｄｉｓｔ０，ｄｉｓｔ１，ｄｉｓｔ２，ｄｉｓｔ３，ｄｉｓｔ４の中の最小値が、新たなｄmin として定義される。
【００６５】
このような処理を、ステップＳ６８およびＳ６９を経て、着目中の第ｉｓ番目の骨格図形の全線分について繰り返し実行し、更に、ステップＳ７０およびＳ７１を経て、全骨格図形について繰り返し実行する。そして、最後にステップＳ７２において、その時点でのｄmin を求める参照距離値として定義する。
【００６６】
要するに、この図２０の流れ図に示す手順は、１つの画素についての参照距離値を定義するために、この画素と、全骨格図形を構成する全線分との距離をすべて求め、その中の最小の距離を参照距離値とする手順である。特に、リピータブルな単位絵柄を構成するための付加的な演算は、図１０にハッチングを施して示した輪郭近傍の画素についてのみ実行すればよいところ、上述の手順では、全画素について実行されることになる。このようないわゆる「総当たり」による演算手法は、決して効率的な手法とは言えないが、アルゴリズムは非常に簡単になるため、ＣＰＵの演算処理速度が向上してきている今日では、十分に実用性をもった方法である。
【００６７】
最後に、この実施例による手法によって作成されたちりめん模様の具体例を図２１および図２２に示しておく。図２１は、ある程度の配向性をもたせて骨格図形を配置した結果であり（骨格図形配置角の最大値φmax ＝３０°に設定）、図の上下方向に配向性をもったちりめん模様が形成されている。これに対し、図２２は、骨格図形を配向性をもたせずに配置した結果であり（φmax ＝９０°に設定）、核となる骨格図形がランダムに勝手な方向を向いたちりめん模様が形成されている。
【００６８】
なお、最終的に作成されるちりめん模様の特性と、パラメータとの関係は次のとおりである。
▲１▼個々のちりめん要素の密度→正方格子の間隔ｄｓ
▲２▼個々のちりめん要素の大きさ→線分長Ｌmin ，Ｌmax
▲３▼個々のちりめん要素の配向性→骨格図形配置角の最大値φmax
▲４▼個々のちりめん要素の均一性→格子点の変位量最大値dpmax
▲５▼個々のちりめん要素の縮れ具合→最大分岐角度θmax 。
【００６９】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、コンピュータを利用して所望のちりめん模様を容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るちりめん模様の作成方法の基本手順を示す流れ図である。
【図２】本発明に係るちりめん模様の作成方法において、ちりめん模様の核となる骨格図形の一例を示す図である。
【図３】本発明に係るちりめん模様の作成方法において、ちりめん模様の核となる骨格図形の更に別な例を示す図である。
【図４】図２に示す折れ線からなる骨格図形についての中心点Ｃおよび配向ベクトルＶの定義方法を示す図である。
【図５】本発明に係るちりめん模様の作成方法において、模様作成面Ｍ上に定義された正方格子を示す図である。
【図６】図５に示す正方格子の各格子点Ｑ上に、それぞれ骨格図形Ｆを配置した状態を示す図である。
【図７】図５に示す正方格子の各格子点Ｑをランダムに変位させて変位点Ｑ^＊を形成した状態を示す図である。
【図８】図７に示す各変位点Ｑ^＊上に、それぞれ骨格図形Ｆを配置した状態を示す図である。
【図９】模様作成面（ＸＹ平面）上に、３つの骨格図形Ｆ１〜Ｆ３が配置された状態において、各画素Ｐ１〜Ｐ３の参照距離値を定義する方法を説明する図である。
【図１０】最終的にリピータブルな単位絵柄としての性質をもったちりめん模様を作成する場合の参照距離値の定義方法を説明する図である。
【図１１】本発明に係るちりめん模様の作成方法において用いられる画素値テーブルの一例を示す図である。
【図１２】本発明に係るちりめん模様の作成方法において用いられる周期的な画素値テーブルの一例を示す図である。
【図１３】二値画像からなるちりめん模様を作成する際に用いられる画素値テーブルの一例を示す図である。
【図１４】本発明に係る方法により、二値画像として得たちりめん模様の部分拡大図である。
【図１５】本発明に係るちりめん模様の作成装置の基本構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法の前半段階の手順を示す流れ図である。
【図１７】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法の後半段階の手順を示す流れ図である。
【図１８】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法における骨格図形作成処理の手順を示す流れ図である。
【図１９】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法における骨格図形配置処理の手順を示す流れ図である。
【図２０】本発明の一実施例に係るちりめん模様の作成方法における参照距離値定義処理の手順を示す流れ図である。
【図２１】本発明の一実施例に係る方法で実際に作成されたちりめん模様の一例を示す図である。
【図２２】本発明の一実施例に係る方法で実際に作成されたちりめん模様の別な一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…パラメータ入力手段
２０…乱数発生手段
３０…骨格図形発生手段
４０…骨格図形配置手段
５０…参照距離値定義手段
６０…画素値付与手段
７０…画像出力手段
Ｃ…骨格図形の中心点
Ｄ０〜Ｄ４…骨格頂点（線分の端点）
ｄ１〜ｄ３…参照距離値（最も近い骨格図形との距離）
Ｆ，Ｆ１〜Ｆ３…骨格図形
Ｆｚ０，Ｆｚ３…輪郭近傍の骨格図形
Ｇ…ちりめん模様を有する画像
Ｌ１〜Ｌ４…骨格図形を構成する個々の線分
Ｍ，Ｍ０〜Ｍ４…模様作成面
Ｐ１〜Ｐ３…画素
Ｐｚ０，Ｐｚ３…輪郭近傍の画素
Ｑ…格子点
Ｑ^＊…変位点
Ｒ…骨格図形の正則外接矩形
Ｖ…骨格図形の配向ベクトル
θ１〜θ３…線分の分岐角度

Claims (8)

1. コンピュータが各段階の処理を実行することにより、所定の模様作成面上にちりめん模様を作成する方法であって、
   コンピュータが、それぞれが有限長の線からなる骨格図形を多数発生させる骨格図形発生段階と、
   コンピュータが、前記模様作成面上に前記多数の骨格図形を配置する骨格図形配置段階と、
   コンピュータが、前記模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義段階と、
   コンピュータが、前記参照距離値と所定の画素値とを対応づける所定の画素値テーブルに基づいて、前記各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与段階と、
   コンピュータが、それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力段階と、
   を有することを特徴とするちりめん模様の作成方法。
2. 請求項１に記載の作成方法において、
   コンピュータが、骨格図形発生段階で、それぞれ乱数により決定された長さを有する複数ｎ本の線分を、それぞれ乱数により決定された角度をもって相互接続することにより、ｎ本の線分からなる折れ線を形成し、この折れ線を１つの骨格図形とすることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
3. 請求項１または２に記載の作成方法において、
   コンピュータが、骨格図形配置段階で、模様作成面上に規則的に配置された多数の格子点を定義し、各骨格図形を個々の格子点に配置するか、もしくは、予め設定した最大変位量以下の値をとる変位量を個々の格子点ごとに乱数を用いて決定し、個々の格子点を前記変位量だけ変位させて得られる変位点に各骨格図形を配置することを特徴とするちりめん模様の作成方法。
4. 請求項３に記載の作成方法において、
   コンピュータが、各骨格図形にそれぞれ配向ベクトルを定義し、各骨格図形を配置する際に、予め設定した最大配置角度の範囲内の値をとる配置角度を乱数を用いて決定し、各骨格図形の配向ベクトルが所定の基準方向に対して前記配置角度をなすように回転させて配置することを特徴とするちりめん模様の作成方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の作成方法において、
   コンピュータが、模様作成面として、同一図形を隣接配置することにより二次元平面を埋め尽くすことが可能な図形を輪郭とする有限平面を用い、
   コンピュータが、参照距離値定義段階で、前記輪郭近傍の画素についての距離を求める際に、前記輪郭外に同一の模様作成面が隣接配置されているものと仮定し、この隣接配置された模様作成面内の骨格図形をも考慮した上で、距離を求めることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の作成方法において、
   コンピュータが、画素値付与段階で、参照距離値の変化に対して周期的に変化する画素値を対応づけた画素値テーブルを用いることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
7. 請求項６に記載の作成方法において、
   コンピュータが、画素値として、第１の画素値および第２の画素値の二値を用い、参照距離値のとるべき範囲を所定幅をもった複数の区間に分割し、奇数番目の区間については第１の画素値を対応づけ、偶数番目の区間については第２の画素値を対応づける画素値テーブルを用いることを特徴とするちりめん模様の作成方法。
8. 所定の模様作成面上に、ちりめん模様の画像を作成する装置であって、
   作成すべきちりめん模様を規定するパラメータを入力するパラメータ入力手段と、
   所定の数値範囲内の乱数を発生させる乱数発生手段と、
   前記パラメータに前記乱数を作用させて、有限長の線からなる骨格図形を発生させる骨格図形発生手段と、
   前記パラメータに前記乱数を作用させて、前記模様作成面上に前記骨格図形をランダムに多数配置する骨格図形配置手段と、
   前記模様作成面上に多数の画素を定義し、各画素について、それぞれ最も近くに存在する骨格図形との距離を求め、求めた距離値をその画素についての参照距離値と定義する参照距離値定義手段と、
   前記参照距離値と所定の画素値とを対応づける画素値テーブルを有し、この画素値テーブルに基づいて、前記各画素にそれぞれ所定の画素値を対応づける画素値付与手段と、
   それぞれ所定の画素値が対応づけられた画素の集合からなる画像を、ちりめん模様を表現する画像として出力する画像出力手段と、
   を有することを特徴とするちりめん模様の作成装置。

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